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将来観測に適応可能な銀河団の統計モデルと銀河団質量の精密測定

研究課題

研究課題/領域番号 19K14767
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分16010:天文学関連
研究機関統計数理研究所 (2020-2023)
国立天文台 (2019)

研究代表者

白崎 正人  統計数理研究所, 統計思考院, 助教 (70767821)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード銀河団 / 重力レンズ / 一般相対性理論 / 超銀河団 / 高速電波バースト / 熱的スニアエフゼルドビッチ効果 / X線 / 宇宙マイクロ波背景放射 / 宇宙大規模構造
研究開始時の研究の概要

本研究では, 宇宙論的な大体積の中で銀河スケールの解像度を持つ重力計算とガスの準解析モデルの組み合わせにより, 観測される銀河団の特徴をシミュレートし, 観測量と銀河団質量がどのように関連しているかを調査する. シミュレーションで得られるモデル銀河団に実際の観測データ同様の解析手法を適応することで, 推定される質量と真の値に違いが出ないような統計手法を開発する.

研究成果の概要

銀河団は、質量が太陽質量の10の15乗倍におよぶ宇宙最大の天体である。100万光年の超える大きさを持つため、銀河団の形成には、重力による物質集中と宇宙膨張の両方が重要である。遠方宇宙にある銀河団をくまなく検出することで、銀河団の形成過程を調査することができるのと同時に、重力と宇宙膨張の物理を検証することができる。本研究では、数値シミュレーション、準解析的モデル、観測データの3つを組み合わせ、銀河団の形成過程に迫る広範な研究を進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

宇宙で一番大きな天体は、宇宙全体の小さなレプリカと考えられる。銀河団がどのように成長してきたかを調べることで、我々の住む宇宙をよりよく理解することができる。銀河団は、物質の重力成長、高温ガスからの高エネルギー放射、宇宙膨張による個数密度の進化、といったさまざまな物理過程が複雑に絡み合うおもしろい研究対象であり、本研究で行ったさまざまな研究成果は、銀河団の魅力を再確認する良い機会となる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] King Ghidorah Supercluster: Mapping the light and dark matter in a new supercluster at z = 0.55 using the subaru hyper suprime-cam2023

    • 著者名/発表者名
      Rhythm Shimakawa, Nobuhiro Okabe, Masato Shirasaki, Masayuki Tanaka
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters

      巻: 519 号: 1 ページ: L45-L50

    • DOI

      10.1093/mnrasl/slac150

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing cosmology and gastrophysics with fast radio bursts: cross-correlations of dark matter haloes and cosmic dispersion measures2022

    • 著者名/発表者名
      Shirasaki Masato、Takahashi Ryuichi、Osato Ken、Ioka Kunihito
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 512 号: 2 ページ: 1730-1750

    • DOI

      10.1093/mnras/stac490

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Stacked phase-space density of galaxies around massive clusters: comparison of dynamical and lensing masses2021

    • 著者名/発表者名
      Shirasaki Masato、Egami Eiichi、Okabe Nobuhiro、Miyazaki Satoshi
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 506 号: 3 ページ: 3385-3405

    • DOI

      10.1093/mnras/stab1961

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cross-correlation of the extragalactic gamma-ray background with the thermal Sunyaev-Zel’dovich effect in the cosmic microwave background2020

    • 著者名/発表者名
      Shirasaki Masato、Macias Oscar、Ando Shin’ichiro、Horiuchi Shunsaku、Yoshida Naoki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 101 号: 10 ページ: 103022-103022

    • DOI

      10.1103/physrevd.101.103022

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Weak-lensing clusters from HSC survey first-year data: Mitigating the dilution effect of foreground and cluster-member galaxies2020

    • 著者名/発表者名
      Hamana Takashi、Shirasaki Masato、Lin Yen-Ting
    • 雑誌名

      Publications of the Astronomical Society of Japan

      巻: 72 号: 5

    • DOI

      10.1093/pasj/psaa068

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Probing Cosmology and Cluster Astrophysics with Multi-Wavelength Surveys I. Correlation Statistics2020

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki, Erwin T. Lau, Daisuke Nagai
    • 雑誌名

      Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

      巻: 491 号: 1 ページ: 235-253

    • DOI

      10.1093/mnras/stz3021

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Pseudo-evolution of Galaxy-cluster Masses and Its Connection to Mass Density Profile2019

    • 著者名/発表者名
      Masato Shirasaki
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal

      巻: 883 号: 1 ページ: 12-12

    • DOI

      10.3847/1538-4357/ab3855

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] N体シミュレーションを用いた銀河団ダークハローの質量集積の精密測定2019

    • 著者名/発表者名
      白崎正人
    • 学会等名
      日本天文学会2019年秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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